CN106767139B - 火炮身管检测窥膛录像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种火炮身管检测窥膛录像装置，其结构包括弹性伞状定心支撑机构、四路CCD摄像头装置、录像仪和计算机；弹性伞状定心支撑机构支撑在火炮身管中，为四路CCD摄像头装置提供穿越身管轴心线的轴向移动定心支撑；四路CCD摄像头装置对身管内膛提供环绕轴心线的360°全覆盖拍摄；录像仪对拍摄的身管内膛状态进行实时录像和在需要时的录像回放；计算机控制四路CCD摄像头装置的拍摄和录像仪的录像，并对拍摄的内膛状态图像信息和录制的内膛状态录像信息进行保存。本发明可实现高效快速的火炮身管内膛检测和身管内膛状态的实时录像，可为预测身管内膛状态提供有效依据，可对疵病类型进行识别与分析，为火炮维修提供意见和建议。

Description

火炮身管检测窥膛录像装置

技术领域

本发明涉及一种火炮检测装置，具体地说是一种火炮身管检测窥膛录像装置。

背景技术

火炮是陆军主战装备，身管是火炮的核心部件。火炮射击时，身管不仅要受到高温高压火药燃烧气体的冲击和化学作用，还要承受高速运动弹丸的摩擦作用，由此产生的疵病多达十几种。如果不能及时准确地对火炮身管的疵病做出判断和处理，可能会导致炮弹卡滞或膛炸等现象的发生，给火炮的安全使用造成重大影响。为了保证火炮的射击安全和射击精度，需要定期对火炮身管内膛的状态进行检查，以判断火炮身管的质量等级。

现有火炮身管窥膛检测装置一般是用一个摄像头伸入火炮的身管中进行身管内膛的窥膛检测。在对整个身管内膛进行评判的过程中，既需要旋转摄像头来保证周视拍摄，还需要对身管全膛进行扫描；而且，这种检测方式只能获得摄像头对某一特定位置处的拍摄图片。如果对身管全膛进行拍摄，则整个检测过程不仅操作繁琐，工作量繁重，而且还容易出现漏检。因此，这种检测方式制约了火炮身管的检测速度和检测质量，已经不能适应现代化快速战场抢修的工作模式。

发明内容

本发明的目的就是提供一种火炮身管检测窥膛录像装置，以解决现有窥膛摄像头视场小和窥膛效率低的问题，实现高效快速的火炮身管内膛检测。

本发明是这样实现的：一种火炮身管检测窥膛录像装置，包括：

弹性伞状定心支撑机构，与四路CCD摄像头装置相接，用于支撑在火炮身管中，为四路CCD摄像头装置提供穿越身管轴心线的轴向移动定心支撑；

四路CCD摄像头装置，与所述弹性伞状定心支撑机构相接，用于对身管内膛提供环绕轴心线的360°全覆盖拍摄；

推杆，与所述弹性伞状定心支撑机构相接，用于推动弹性伞状定心支撑机构和四路CCD摄像头装置在火炮身管中移动；

录像仪，与所述四路CCD摄像头装置电连接，用于对拍摄的身管内膛状态进行实时录像和在需要时的录像回放；以及

计算机，分别与所述四路CCD摄像头装置和所述录像仪电连接，用于控制四路CCD摄像头装置的拍摄和录像仪的录像，并对拍摄的内膛状态图像信息和录制的内膛状态录像信息进行保存，对疵病类型进行识别与分析。

所述四路CCD摄像头装置包括支架、四个安装座和四个CCD摄像头；所述支架为单轴曲柄结构，在其架体上设有延伸到支架轴向四至的四个平直段，四个所述平直段在支架的端面位置上正好位于一个正方形的四个顶角位置处，在每个所述平直段上设有朝向支架中心线的所述安装座，在每个所述安装座上安装有所述CCD摄像头，每个CCD摄像头的拍摄面是以支架中心线为横向对称线；在支架前端设有朝向前方的前接头，在支架后端设有朝向后方的后接头，所述前接头与所述后接头均位于支架中心线上。

所述弹性伞状定心支撑机构包括轴杆、卡接在所述轴杆上并可绕轴杆转动的定位板、环布于所述定位板的一面且其端部铰接在定位板边沿的若干伞骨以及套接在所述轴杆上用以将伞骨撑开的弹性支撑机构。

所述弹性支撑机构包括套接在所述轴杆上的滑套、套接在轴杆上的弹簧以及固定连接在所述轴杆上的限位挡块；所述弹簧位于所述滑套与所述限位挡块之间，在所述滑套上制有若干支撑臂，一个支撑臂与一个所述伞骨滑动连接。

在所述伞骨上开有条孔，在所述条孔的内沿上制有卡槽，在所述支撑臂上制有可卡入卡槽中的凸块。

所述录像仪与所述计算机安装在一个箱体内，计算机的显示屏设置在所述箱体的上盖内侧。

所述火炮身管窥膛录像装置由四路CCD摄像头装置、弹性伞状定心支撑机构、录像仪、计算机、连接线及附件组成。所述四路CCD摄像头装置安装于两个弹性伞状定心支撑机构的中部，将所述四路CCD摄像头定位于身管中心而且可以增加稳定性。所述录像仪与所述计算机制作成一体集装箱式，集装箱箱体左侧是录像仪和计算机主机安装处，右侧是附件（包括无线键盘、无线鼠标、无线发射器、连接线、电源线和修理工具）放置处，将计算机屏幕固定于集装箱上盖内部。

在火炮身管中，前端有炮口制退器，后端有药室，两者的轴向长度远大于四路CCD摄像头轴向长度，可以保证身管内重要部位完全被拍摄下来；所述四路CCD摄像头可以360°无遗漏拍摄，将摄像头进行一次纵深拉动，身管内膛状态会记录下来并保存在计算机中，既可以实时观测身管内膛情况和对某一特定位置拍摄图片，也可以将录像保存于计算机中，为以后火炮再修提供依据，可以无失真的回放上次修理前的身管状态，为预测下次身管修理时间提供参考。通过对拍摄的图片进行图像处理后，可以进行疵病类型识别和疵病分析，提供火炮修理意见及建议。

本发明采用一体集装箱式设计，方便携带，组装操作简单，采用四路摄像头拍摄，能够实现360°无遗漏拍摄，经过一次纵深拉动将身管内膛状态全部实时录像并保存于计算机中，方便以后再修时先前状态无失真回放，为预测身管内膛状态提供依据。

附图说明

图1是本发明结构示意框图。

图2是四路CCD摄像头装置的结构示意图。

图3是图2所示四路CCD摄像头装置的侧视图。

图4是弹性伞状定心支撑机构的结构示意图。

图中：1、四路CCD摄像头装置，2、弹性伞状定心支撑机构，3、支架，4、CCD摄像头，5、安装座，6、前接头，7、后接头，8、箱体，9、信号线插接头，21、锥形插头，22、定位板，23、伞骨，24、滑套，25、弹簧，26、限位挡块，27、轴杆，28、锥形插孔，29、支撑臂，231、条孔，31、平直段，32、斜撑臂，33、轴头。

具体实施方式

如图1所示，本发明火炮身管检测窥膛录像装置包括四路CCD摄像头装置1、弹性伞状定心支撑机构2、推杆（未图示）、录像仪和计算机等部分。四路CCD摄像头装置1可以安装在两个弹性伞状定心支撑机构2之间，也可以是两个弹性伞状定心支撑机构2前后相接后，再将四路CCD摄像头装置1安装在前端的那个弹性伞状定心支撑机构2上，推杆连接在弹性伞状定心支撑机构2的后端。本窥膛录像装置在插入火炮身管后，即可由推杆推动前移，并由弹性伞状定心支撑机构2进行定心支撑，由四路CCD摄像头装置1进行窥膛检测。

录像仪与计算机安装在箱体8内，计算机的显示屏设置在箱体8的上盖内侧面，便于开盖观看。在箱体面板上可设置录像仪指示灯、探头深度显示屏、LCD数显屏按钮、485扩展口、电源开关、电源线插口、位移传感器插口、信号线接口和USB接口等，以便于观察和操作。录像仪与四路CCD摄像头装置1电连接，用于对拍摄的身管内膛状态进行实时录像和在需要时的录像回放。计算机分别与四路CCD摄像头装置1和录像仪电连接，用于控制四路CCD摄像头装置的拍摄和录像仪的录像，并对拍摄的内膛状态图像信息和录制的内膛状态录像信息进行保存，对疵病类型进行识别与分析。

如图4所示，所述弹性伞状定心支撑机构包括轴杆27、定位板22、伞骨23和弹性支撑机构等部分。轴杆27的前端为锥形插头21，轴杆27的后端为锥形插孔28，用以与四路CCD摄像头装置1和推杆进行插接式连接。定位板22卡接在轴杆27上并可绕轴杆转动；十二个伞骨23环布于定位板22的一面，每根伞骨的端部铰接在定位板22的边沿上；弹性支撑机构套接在轴杆27上，用以将伞骨撑开。所述弹性支撑机构包括滑套24、弹簧25和限位挡块26。滑套24和弹簧25分别套接在轴杆27上，限位挡块26通过紧固件固定连接在轴杆27上，弹簧25位于滑套24和限位挡块26之间。通过调整限位挡块26的位置，可以调整弹簧25的弹力大小，从而调整对伞骨23的支撑力度，以保证弹性伞状定心支撑机构2的稳定支撑。在滑套24上制有十二根支撑臂29，每个支撑臂29与一个伞骨23滑动连接。支撑臂29与伞骨23可采用以下方式连接：在伞骨23上开有条孔231，在条孔231的内沿上制有卡槽，在支撑臂29上制有可卡入卡槽中的凸块。推动滑套24，支撑臂29将伞骨23撑开，支撑臂29上的凸块卡入伞骨23的条孔的卡槽中，使伞骨23保持撑开状态。伞骨23被撑起后，两根相邻的伞骨23正好撑架于四膛线火炮身管中的两根膛线之间的一条沟槽中，在轴杆27被推动前移的过程中，伞骨23可以随着膛线的螺旋变化而逐步转动，但轴杆27保持不动，由此实现对轴杆27的稳定的定心支撑，对连接在轴杆端部的四路CCD摄像头装置1也就起到了很好的穿越身管轴心线的轴向移动定心支撑作用。

如图2、图3所示，四路CCD摄像头装置1包括支架3、四个安装座5和四个CCD摄像头4。支架3为空心的单轴曲柄结构（图2），在支架3的架体上设有延伸到支架轴向四至的四个平直段31，四个平直段31与支架3的中心线均保持平行状态，并且四个平直段31在支架3的端面位置上正好位于一个正方形的四个顶角位置处（图3）。每个平直段31分别通过两端的轴头33与斜撑臂32相接，并由斜撑臂撑出。在每个平直段31上设有朝向支架中心线的安装座5，在每个安装座5上安装一个CCD摄像头4，每个CCD摄像头4的拍摄面是以支架中心线为横向对称线。这样就可使四个CCD摄像头4在轴向上保持圆心角为90°的依次间隔布置，同时，每个CCD摄像头4的视场角大于100°，这样，四个CCD摄像头4的拍摄方位即可覆盖火炮身管内膛环绕轴心线360°的全覆盖。在支架3的前端设置有朝向前方的前接头6，在支架3的后端设置有朝向后方的后接头7，前接头6与后接头7均位于支架中心线上。前接头6类似轴杆27上的锥形插头21，后接头7类似轴杆27上的锥形插孔28，以实现与弹性伞状定心支撑机构2的插接式连接。当然，前接头6、后接头7以及轴杆27的前、后端也可以使用常规结构的联轴器，以进行相互间的轴向连接。

在支架3上安装有信号线插接头9（可选用七针航空插头），以使四路CCD摄像头装置1与录像仪和计算机之间的信号线、电源线通过支架3的中空腔体中穿过，避免外露缠绕。

本发明火炮身管窥膛录像装置能够实现实时录像和图片信息保存，在火炮身管中，前端有炮口制退器，后端有药室，两者的轴向长度远大于四路CCD摄像头装置1的轴向长度，因而可以保证身管内的重要部位完全被拍摄下来，实现无遗漏窥膛检测。

四路CCD摄像头装置1可以360°无遗漏拍摄。将四路CCD摄像头装置1进行一次纵深拉动，身管内膛状态会记录下来并保存到计算机的硬盘中，既可以实时观测身管内膛情况和对某一特定位置拍摄图片，也可以将录像资料保存到计算机硬盘中，为以后火炮再修提供依据，并可无失真地回放上次修理前的身管状态，为预测下次身管修理时间提供参考。利用计算机对拍摄的图片进行图像处理，可以进行疵病类型识别和疵病分析，提供火炮身管的修理意见及建议。

计算机的主机与录像仪可通过一根网线通讯，通过设置IP地址，使录像仪与计算机处于同一网段，即可实现信息传输。接通电源后，打开电源开关，然后打开网页，输入录像仪的IP地址，登录用户后，即可工作。在计算机中既可以观察火炮身管内膛状态，也可以实时录像并保存到计算机硬盘中，为以后再修时提供依据；同时也可以拍摄身管内膛状态图片，通过计算机进行疵病类型识别与分析，提供维修意见及建议。

Claims (5)

1.一种火炮身管检测窥膛录像装置，其特征是，包括：

弹性伞状定心支撑机构，与四路CCD摄像头装置相接，用于支撑在火炮身管中，为四路CCD摄像头装置提供穿越身管轴心线的轴向移动定心支撑；

四路CCD摄像头装置，与所述弹性伞状定心支撑机构相接，用于对身管内膛提供环绕轴心线的360°全覆盖拍摄；

推杆，与所述弹性伞状定心支撑机构相接，用于推动弹性伞状定心支撑机构和四路CCD摄像头装置在火炮身管中移动；

录像仪，与所述四路CCD摄像头装置电连接，用于对拍摄的身管内膛状态进行实时录像和在需要时的录像回放；以及

计算机，分别与所述四路CCD摄像头装置和所述录像仪电连接，用于控制四路CCD摄像头装置的拍摄和录像仪的录像，并对拍摄的内膛状态图像信息和录制的内膛状态录像信息进行保存，对疵病类型进行识别与分析；

所述四路CCD摄像头装置包括支架、四个安装座和四个CCD摄像头；所述支架为单轴曲柄结构，在其架体上设有四个平直段，四个所述平直段与所述支架的中心线均保持平行状态，每个所述平直段分别通过两端的轴头与斜撑臂相接，并由所述斜撑臂撑出，使四个所述平直段在支架的端面位置上正好位于一个正方形的四个顶角位置处，在每个所述平直段上设有朝向支架中心线的所述安装座，在每个所述安装座上安装有所述CCD摄像头，每个CCD摄像头的拍摄面是以支架中心线为横向对称线；在支架前端设有朝向前方的前接头，在支架后端设有朝向后方的后接头，所述前接头与所述后接头均位于支架中心线上。

2.根据权利要求1所述的火炮身管检测窥膛录像装置，其特征是，所述弹性伞状定心支撑机构包括轴杆、卡接在所述轴杆上并可绕轴杆转动的定位板、环布于所述定位板的一面且其端部铰接在定位板边沿的若干伞骨以及套接在所述轴杆上用以将伞骨撑开的弹性支撑机构。

3.根据权利要求2所述的火炮身管检测窥膛录像装置，其特征是，所述弹性支撑机构包括套接在所述轴杆上的滑套、套接在轴杆上的弹簧以及固定连接在所述轴杆上的限位挡块；所述弹簧位于所述滑套与所述限位挡块之间，在所述滑套上制有若干支撑臂，一个支撑臂与一个所述伞骨滑动连接。

4.根据权利要求3所述的火炮身管检测窥膛录像装置，其特征是，在所述伞骨上开有条孔，在所述条孔的内沿上制有卡槽，在所述支撑臂上制有可卡入卡槽中的凸块。

5.根据权利要求1所述的火炮身管检测窥膛录像装置，其特征是，所述录像仪与所述计算机安装在一个箱体内，计算机的显示屏设置在所述箱体的上盖内侧。